Centriole: Definition, Funktion & Struktur

Hvis du overlevede biologiklassen, kan du huske, at du kiggede på kornede fotos af cellestrukturer, såsom centrioler. Som navnet antyder, er en centriole normalt nær midten af en celle. Centriolen er en organel, og den spiller en vigtig rolle i celledelingen. Normalt er centrioler parvis og placeret i nærheden af kernen.
Centriole Struktur

Centrosomet indeholder centriolerne i cellen. Centrosomet er også kendt som det mikrotubuleorganiserende center og er en organel. Det har et par centrioler. En centriole har normalt ni bundter af mikrotubuli, som er hule rør, der giver organeller deres form, arrangeret i en ring. Nogle arter har dog færre end ni bundter. Mikrotubulerne løber parallelt med hinanden. Et bundt har et sæt af tre mikrotubuli, som er lavet af et protein kaldet tubulin.

Placeret i nærheden af midten af cellen eller kernen er de to centrioler normalt ved siden af hinanden. De har dog en tendens til at være orienterede i vinkel på hinanden. Nogle gange kan du se dem mærket som en mor og datter centriole. Generelt ser en centriole ud som en lille, hul cylinder. Desværre kan du ikke se den, før cellen er klar til at starte opdelingen.

Ud over centriolerne indeholder centrosomet pericentriolar materiale (PCM). Dette er en masse proteiner, der omgiver de to centrioler. Forskere mener, at centrioler er i stand til at organisere proteinerne.
Centriole-funktion

En centrioles hovedfunktion er at hjælpe kromosomer med at bevæge sig inde i cellen. Centriolenes placering afhænger af, om cellen går gennem opdeling eller ej. Du kan finde, at centrioler er aktive under mitose og meiose. Mitose er celledeling, der fører til to datterceller med det samme antal kromosomer som den oprindelige modercell. På den anden side er meiose celledeling, der fører til datterceller med halvdelen af antallet af kromosomer som den oprindelige overordnede celle.

Når en celle er klar til at dele sig, bevæger centrioler sig til de modsatte ender. Under celledeling kan centrioler kontrollere dannelse af spindelfibre. Dette er, når der dannes en mitotisk spindel eller spindelapparat. Det ligner grupper af tråd, der kommer ud af centriolerne. Spindlen er i stand til at trække kromosomerne fra hinanden og adskille dem.
Cell Division Details -

Centriolerne er aktive i specifikke faser af celledelingen. Under profase om mitose separeres centrosomet, så et par centrioler kan rejse til modsatte sider af cellen. På dette tidspunkt kaldes centrioler og det pericentriolære materiale asters. Centriolerne fremstiller mikrotubuli, der ligner tråde og kaldes spindelfibre.

Mikrotubulerne begynder at vokse mod den modsatte ende af cellen. Derefter bindes nogle af disse mikrotubuli til chromosomernes centromerer. En del af mikrotubulierne hjælper med at adskille kromosomerne, mens de andre hjælper cellen med at opdeles i to. Til sidst stiller kromosomerne op i midten af cellen. Dette kaldes metafase.

Derefter begynder søsterkromatiderne under anafase at adskilles, og halvdelene bevæger sig langs mikrotubuletrådene. Under telofase bevæger chromatiderne sig mod modsatte ender af cellen. På dette tidspunkt begynder centriolenes spindelfibre at forsvinde, da de ikke er nødvendige.
Centriole vs. Centromere

Centrioler og centromerer er ikke det samme. En centromere er et område på et kromosom, der tillader fastgørelse fra mikrotubulerne fra centriolen. Når du ser på et billede af et kromosom, vises centromeren som det indsnævrede område i midten. I denne region kan du finde specialiseret kromatin. Centromerer spiller en væsentlig rolle i separeringen af kromatider under celledeling. Det er vigtigt at bemærke, at selv om de fleste biologilærebøger viser centromeren midt i kromosomet, kan positionen variere. Nogle centromerer er i midten, mens andre er tættere på enderne.
Cilia og Flagella

Du kan også se centrioler i basalenderne af flagella og cilia, som er fremspring, der kommer ud af en celle. Derfor kaldes de undertiden basale kroppe. Mikrotubulierne i centrioler udgør flagellum eller cilium. Cilia og flagella er designet til enten at hjælpe cellen med at bevæge sig eller for at hjælpe den med at kontrollere stoffer omkring den.

Når centrioler bevæger sig til en celle periferi, kan de organisere og danne cilia og flagella. Cilia er ofte sammensat af mange små fremskrivninger. De kan se ud som små hår, der dækker en celle. Nogle eksempler på cilia er fremspringene på vævsoverfladen i et pattedyrs luftrør. På den anden side er flagella forskellige og har kun en lang projektion. Det ligner ofte en hale. Et eksempel på en celle med et flagellum er en pattedyrspermecelle.

De fleste eukaryote cilier og flagella har lignende interne strukturer, der består af mikrotubuli. De kaldes dublet-mikrotubuli og er arrangeret på en ni plus to måde. Ni mikrotubulier med dublet, bestående af to stykker, cirkel to indre mikrotubuli.
Celler, der har centrioler -

Kun dyre celler har centrioler, så bakterier, svampe og alger har dem ikke. Nogle lavere planter har centrioler, men højere planter gør det ikke. Generelt inkluderer lavere planter mos, lav og levervorter, fordi de ikke har et vaskulært system. På den anden side har højere planter dette system og inkluderer buske, træer og blomster.
Centrioler og sygdomme

Når der forekommer mutationer i de gener, der er ansvarlige for de proteiner, der findes i centrioler, problemer og genetiske sygdomme kan ske. Forskere mener, at centrioler faktisk kan bære biologisk information. Det er vigtigt at bemærke, at i et befrugtet æg kommer centriolerne kun fra hanens sæd, fordi en kvindes æg ikke indeholder dem. Forskere har fundet, at de originale centrioler fra sæden er i stand til at overleve flere celledelinger i embryoet.

Selvom centrioler ikke bærer genetisk information, betyder deres vedholdenhed i et udviklende embryo, at de kan bidrage med andre typer information. Årsagen til, at forskere er interesseret i dette emne, er det potentiale, det har for at forstå og behandle sygdomme forbundet med centrioler. F.eks. Kan centrioler, der har problemer i en hanns sæd, overføres til embryoet.
Centrioler og kræft

Forskere har opdaget, at kræftceller ofte har flere centrioler end nødvendigt. Ikke kun har de ekstra centrioler, men de har også længere end normalt. Da forskere fjernede centrioler fra kræftceller i en undersøgelse, fandt de imidlertid, at cellerne kunne fortsætte med at dele sig i en langsommere hastighed. De lærte, at kræftceller har en mutation i p53, som er et gen, der koder for et protein, der er ansvarlig for at kontrollere cellecyklussen, så de stadig kan opdeles. Forskere mener, at denne opdagelse vil hjælpe med at forbedre kræftbehandlinger.
Oral-Facial-Digital (OFD) syndrom

Oral-facial-digital (OFD) syndrom er en genetisk lidelse, der også er forkortet til OFDS. Denne medfødte sygdom sker på grund af problemer med cili, der fører til signalproblemer. Forskere fandt, at mutationer i to gener, OFD1 og C2CD3, kan føre til problemer med proteiner i centrioler. Begge disse gener er ansvarlige for regulering af centrioler, men mutationer forhindrer proteinerne i at fungere normalt. Dette fører til defekt cili.

Oralt-ansigts-digitalt syndrom forårsager udviklingsafvik hos mennesker. Det påvirker hovedet, munden, kæben, tænder og andre dele af kroppen. Generelt har personer med denne tilstand problemer med mundhulen, deres ansigt og cifre. OFDS kan også føre til intellektuelle handicap. Der er forskellige typer af oral-ansigts-digitalt syndrom, men nogle er svære at skelne fra hinanden.

Nogle af OFDS-symptomerne inkluderer ganespalte, kløbe, lille kæbe, hårtab, tungetumorer, små eller brede øjne, ekstra cifre, anfald, vækstproblemer, hjerte- og nyresygdom, nedsænket bryst- og hudlæsioner Det er også almindeligt, at personer med OFDS har ekstra eller manglende tænder. Et anslået ud af 50.000 til 250.000 fødsler resulterer i oral-ansigts-digitalt syndrom. OFD-syndrom type I er den mest almindelige af alle typer.

En genetisk test kan bekræfte oralt-ansigts-digitalt syndrom, fordi det kan vise de genmutationer, der forårsager det. Desværre fungerer det kun til diagnosticering af OFD-syndrom type I og ikke de andre typer. De andre diagnosticeres normalt på baggrund af symptomer. Der er ingen kur mod OFDS, men plastisk eller rekonstruktiv kirurgi kan hjælpe med at korrigere nogle af ansigtets abnormiteter.

Oralt-ansigts-digitalt syndrom er en X-bundet genetisk lidelse. Dette betyder, at der forekommer en mutation på X-kromosomet, der er arvet. Når en kvinde har en mutation på mindst et X-kromosom ud af to, vil hun have lidelsen. Da mænd dog kun har et X-kromosom, hvis de får en mutation, har det en tendens til at være dødbringende. Dette resulterer i, at flere hunner end mænd har OFDS.
Meckel-Gruber syndrom

Meckel-Gruber syndrom, som også kaldes Meckel syndrom eller Gruber syndrom, er en genetisk lidelse. Det er også forårsaget af defekter i cilia. Meckel-Gruber syndrom påvirker forskellige organer i kroppen, herunder nyrer, hjerne, cifre og lever. De mest almindelige symptomer er at have en fremspring på en del af hjernen, nyrecyster og ekstra cifre.

Nogle mennesker med denne genetiske sygdom har ansigt og hoved abnormaliteter. Andre har problemer med hjernen og rygmarven. Generelt dør mange fostre, der har Meckel-Gruber-syndrom før fødslen. De, der er født, har en tendens til at leve i en kort periode. Normalt dør de af åndedræts- eller nyresvigt.

Et estimeret af 3.250 til 140.000 babyer har denne genetiske lidelse. Det er dog mere almindeligt i visse dele af verden og i nogle lande. F.eks. Forekommer det hos en ud af 9.000 mennesker med finsk aner, en ud af 3.000 mennesker med belgisk aner og en ud af 1.300 personer med indisk aner fra Gujarati.

De fleste fostre diagnosticeres under graviditet, når en ultralyd udføres. Det kan vise hjerne abnormitet, der ligner en fremspring. Gravide kvinder kan også få prøveudtagning af chorionisk villus eller fostervandsprøve for at kontrollere forstyrrelsen. En genetisk test kan også bekræfte diagnosen. Der er ingen kur mod Meckel-Gruber syndrom.

Mutationer i flere gener kan føre til Meckel-Gruber syndrom. Dette skaber proteiner, der ikke kan fungere korrekt, og cilia påvirkes negativt. Cilia har både strukturelle og funktionelle problemer, der forårsager signal abnormiteter inde i celler. Meckel-Gruber syndrom er en autosomal recessiv tilstand. Dette betyder, at der er mutationer på begge kopier af et gen, som et foster arver.

Johann Friedrich Meckel offentliggjorde nogle af de første rapporter om denne sygdom i 1820'erne. Derefter G.B. Gruber offentliggjorde sine rapporter om sygdommen i 1930'erne. Kombinationen af deres navne bruges nu til at beskrive forstyrrelsen.
Centriole Betydning

Centrioler er vigtige organeller inde i celler. De er en del af celledeling, cilia og flagella. Når der opstår problemer, kan de imidlertid føre til flere sygdomme. For eksempel, når en mutation i et gen forårsager proteinfejl, der påvirker cili, kan det føre til alvorlige genetiske lidelser, der er dødelige. Forskere studerer fortsat centrioler for at lære mere om deres funktion og struktur.